CAN總線(xiàn)通信適配卡的設計與實(shí)現

圖3為雙口RAM的控制電路，其訪(fǎng)問(wèn)原理為：ISA總線(xiàn)共有24條地址線(xiàn)，可尋址16MB存儲空間。地址線(xiàn)A12-A19接到比較器74LS688的P0-P7，比較器的Q0-Q5接一個(gè)六位的撥碼開(kāi)關(guān)，Q6、Q7接高電平。74LS688的輸出接可編程邏輯器件GALl6V8。這樣，當P0-7=Q0-7時(shí)，74LS688的輸出為低電平，地址選擇有效。另外，通過(guò)設置撥碼開(kāi)關(guān)，用戶(hù)可以選擇雙口RAM在PC機存儲器中的初始地址。如置撥碼開(kāi)關(guān)為Q0-5=001011，則雙口RAM在ISA總線(xiàn)的初始地址為D0000H。這樣，通過(guò)可編程邏輯器件GALl6V8便可將1SA總線(xiàn)的各種信號進(jìn)行邏輯組合，以形成三個(gè)控制信號，從而實(shí)現PC機對雙口RAM的訪(fǎng)問(wèn)。這三個(gè)信號為：

P19=P1*P2*P3*P6*P7 RAM片選信號

P18=P1*P2*P3*P6*P7*P5 RAM讀信號

P17=P1*P2*P3*P6*P7*P4 RAM寫(xiě)信號

3．2微控制器電路

微控制器89C52是ATMEL公司的產(chǎn)品，它與MCS51系列CPU完全兼容，并帶有8k字節的在系統可編程FLASH MEMORY(最多可以擦寫(xiě)100次)，同時(shí)帶有256B的片內RAM，因此一般不需要擴展片外ROM。

當89C52與CAN總線(xiàn)通信時(shí)，通常需要較大的數據緩沖區，因此該系統中擴展了8kB的片外RAM來(lái)滿(mǎn)足通信的需要。

在該適配卡中，有一些數據(如下層CAN節點(diǎn)的數目、CAN通信的初始化參數等)在適配卡斷電以后仍需要保存，因此應擴展一片EEPROM。本卡采用的是一個(gè)8k X 8位的非易失性存儲器2864，它的快速讀時(shí)間最大為250ns，存儲的數據可以保存10年。如果程序在運行過(guò)程中需要對適配卡的通信參數進(jìn)行重新配置，可通過(guò)調用PC機對CAN適配卡參數配置子程序來(lái)完成，并可在設置成功的同時(shí)將相應的參數存入2864，以備下次適配卡啟動(dòng)時(shí)調用。

考慮到電路調試和系統故障的處理，本卡設計了三種復位方式。其中上電復位方式為在PC機通電時(shí)，使CAN適配器也同時(shí)復位；在調試出現問(wèn)題時(shí)可通過(guò)手動(dòng)復位鍵復位，以便解決調試中出現的問(wèn)題；第三種是軟件復位，該方式可通過(guò)調用PC機管理程序中的初始化模塊并通過(guò)軟件指令對CAN適配卡進(jìn)行復位。

3．3 CAN通信控制電路

CAN通信控制器選用PHILIPS公司的sJAl000，它具有完成高性能通信協(xié)議所要求的全部必要特征，支持CAN協(xié)議約定的4種不同幀格式(即數據幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀)，具有簡(jiǎn)單總線(xiàn)連接的SJAl000可完成物理層和數據鏈路層的所有功能，并在與CPU連接時(shí)可確保SJAl000以存儲器映像的外圍設備出現。為加強CAN總線(xiàn)的差動(dòng)發(fā)送和接收能力，該電路采用了CAN總線(xiàn)收發(fā)接口電路82C250。82C250的引腳8允許選擇高速、斜率控制和待機三種不同的工作方式，并可通過(guò)設置撥碼開(kāi)關(guān)切換不同的工作方式。在SJAl000與82C250之間接入光電耦合器可增強系統的抗干擾能力，光耦可采用高速光耦6N137，光耦兩側應采用5V的DC-DC隔離電源。圖4所示是一種CAN通信接口電路。

4 適配卡的軟件設計

適配卡主要承擔的是計算機和CAN節點(diǎn)之間的數據轉發(fā)任務(wù)，因而其軟件設計也包括兩部分：其一是PC機端的應用程序，用于負責完成PC機和雙口RAM的通信。實(shí)際上，運行時(shí)需要開(kāi)發(fā)虛擬設備驅動(dòng)程序(VxD)來(lái)完成對雙口RAM的讀寫(xiě)、對雙口RAM中斷的處理以及和應用程序的通信。其二是卡上單片機端的程序設計，該程序采用FranklinC51編寫(xiě)，可完成單片機與雙口RAM以及與CAN控制器之間的通信。圖5為該適配卡的簡(jiǎn)化程序流程圖。

參考文獻

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